17.04.2002

Мавлюдов Булат
О сублимационных льдах в Кунгурской пещере.

Рассмотрены причины и условия формирования и накопления сублимационных льдов в пещерах.

ВВЕДЕНИЕ

В метеорологии под сублимацией водяного пара понимают процесс перехода воды из газообразного состояния в твердое, минуя жидкое, т. е. непосредственное осаждение льда из влажного воздуха [38]. В физике и химии термин сублимация имеет обратное значение: испарение твердого вещества (возгонка).
Накопление сублимационного льда (или просто сублимация льда) происходит в пещерах при тех же условиях, что и вне пещер, то есть при наличии градиента влажности воздуха пещерной атмосферы и поверхности льда, отрицательной температуре воздуха и при температуре предмета, на которой растет лед, ниже точки росы [8, 20]. В результате процесса сублимации образуется изморозь, которая получила название пещерной изморози. В пещерах встречаются кристаллическая и зернистая ее разновидности.
Исследованиями условий и форм роста сублимационных кристаллов занимались специалисты по атмосферному льду [42,43], снежному покрову [23], и пещерному льду. Последнему посвящены работы [9,10,15,31,32 и др.]. Сублимационные льды описаны для пещер самых разных регионов: Севера Русской Равнины [11], Поволжья [34], Урала [2-5,15,25,28,30], Крыма [17, 18], Кавказа [21, 22, 26], Памира [27], Сибири [1,7,14,35-37], Дальнего Востока [6, 13] и др. Сублимационные льды описаны также во многих пещерах мира [46 и др.].
Сублимационные кристаллы возникают в местах соприкосновения холодного и теплого влажного воздуха в пещерном канале (противотоки воздуха основного канала или притоки из боковых ходов). Кристаллы растут, как правило, на сводах полостей, в западинах кровли, в трещинах породы. Отмечены они также на сводах захороненных полостей в снежно-ледяных образованиях карстовых пещер (например, в пещере Большой Бузлук в Крыму, в пропасти Снежной на Кавказе), в полостях
ледников [12,45].
Исследование формы сублимационных кристаллов льда в пещерах показало, что наиболее распространенными являются шестигранно-пирамидальная и прямоугольно-призматическая, также как и для форм изморози вне пещер [15,20]. Механизм роста сублимационных кристаллов льда до конца не изучен: не ясно происходит ли сразу образование льда на поверхности растущего кристалла или сначала лед проходит квазижидкое состояние [23,51]. На формирование пещерной изморози влияют: температурные условия воздуха, степень пресыщения воздуха влагой, скорость поступления влаги к месту сублимации, а также интенсивность отвода тепла от места кристаллизации.

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ УСЛОВИЯ

Как отмечает П.А. Шумский [40], самопроизвольная сублимация льда, то есть образование новых кристаллов отсутствует. Сначала конденсируется вода, потом она замерзает, а на этих ядрах происходит сублимация. Точка пересечения кривой сублимации и конденсации соответствуют температуре -70 С, а при наличии изоморфных льду ядер эта точка пересечения смещается в сторону более высоких температур. Это смещение тем больше, чем больше радиус частиц, служащих центрами кристаллизации. Радиус 10(-6) см соответствует температуре около -15 С, а бесконечно большому радиусу, то есть плоскости - температура около нуля. Сублимация льда при 0 С может идти только вынужденно на поверхности достаточно крупных кристаллов изоморфных льду веществ. Чем меньше кристалл, тем ниже должна быть температура.
Е.П. Дорофеев [15] на примере изучения пещерной изморози Кунгурской пещеры показал температурные интервалы для образования разных форм кристаллов: 1) листовидная (температура -0,5 - -2,0 С); 2) лотковая (-0,5 - -5,0 С); 3) пирамидальная (-3,0 - 5,0 С); 4) прямоугольная (-5,0 - -7,0 С); 5) игольчатая (столбчатая) (-10,0 - -15,0 С); 6) папортниковая (-18,0 - -20,0 С). Им показано, что при понижении температуры воздуха происходит эволюционная смена одних форм кристаллов другими (путем нарастания на предыдущие), а при последующем повышении температуры воздуха - обратная смена форм нарастающих кристаллов (в рамках приведенной выше температурной последовательности разновидностей кристаллов). Тоже отмечают и другие исследователи [47].
Исследования габитуса сублимационных кристаллов льда в пещерах проведены пока еще в очень малом объеме, поэтому эти закономерности, по-видимому, следует считать предварительными, так как рост кристаллов льда зависит не только от температуры воздуха, но и от его влажности. Что все обстоит сложнее, показано в ряде работ [49, 50], из которых следует, что дендриты льда образуются только при пресыщении воздуха влагой превосходящим точку насыщения воды (а не льда) при данной температуре воздуха; при меньшем пресыщении образуются кристаллы пластинчатой формы. В целом, внешняя форма кристаллов сохраняет только те элементы собственной симметрии, которые совпадают с наложенными на него элементами симметрии среды: симметрией поля давления, потоков питания к кристаллу, молекулярной теплоемкости, а также направления движения выделяемой и поглощаемой теплоты кристаллизации [23, 39].
Исследователями атмосферного льда на основе наблюдений за естественным и искусственным льдом предложена суммарная диаграмма, показывающая зависимость формы кристаллов сублимационного льда от температуры воздуха и степени пресыщения воздушного пара (рис. 1) [48]. Неполное совпадение данных Дорофеева, приведенных выше, с данными диаграммы, по-видимому, связано как с неполнотой наблюдений в Кунгурской пещере (не измерялась влажность воздуха), так и с недостаточной изученностью пещерной изморози.
Наиболее интенсивными по массе скоплений являются сублимационные кристаллы пирамидальной и прямоугольной формы, следовательно, наиболее благоприятными для образования кристаллов являются условия с температурой воздуха -3,0 - -7,0 С, то есть те, которые наиболее часто встречаются в местах кристаллизации сублимационного льда пещерах в зимнее время. Лабораторные исследования сублимационного льда показали, что пик скорости его роста приходится на температуры воздуха около -5,0 С, а при более высоких и более низких температурах скорости роста кристаллов становятся ниже [44].

УСЛОВИЯ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

Влияние степени пресыщения воздуха влагой на скорость сублимации льда в пещерах изучено слабо. М.Б. Дюргеров [19] показал для Антарктиды, что пресыщение водяного пара в воздухе может быть значительным (относительная влажность до 150 %). Пресыщение воздуха влагой в пещерах при сублимации льда обычно велико. Например, в пещере имени Географического Общества СССР на Пинего-Кулойском карстовом плато оно достигает 3 мб или 200 % (март 1982 г.), в пещере Большая Голубинская (там же) - 4 мб или 300 % (март 1982 г.), в Кунгурской пещере - до 4 мб (февраль 1985 г.). Пресыщение воздуха влагой по длине пещер меняется и, как правило, уменьшается вглубь полостей. Поэтому наибольшие по размеру и объему скопления сублимационных кристаллов льда размещаются вблизи входов в пещеры.
В зависимости от степени пресыщения воздуха влагой также как и от его температуры зависит форма сублимационных кристаллов (рис. 1). Если принять температуру притекающего из бокового хода потока воздуха равной 0 С, то чем ниже будет температура воздуха в основном канале полости, тем больше будет пресыщение пара в воздухе. Однако, чем больше пресыщение, тем больше выделится тепла при сублимации, что отрицательно скажется на росте кристаллов. Чтобы учесть это выделившиеся тепло, пользуются понятием реальной эквивалентной температуры воздуха [24]:

Tрэт = T + 1,75(е - еп)(1),

где Tрэт - реальная эквивалентная температура воздуха; T - температура воздуха; еп - влажность у поверхности льда; е - влажность теплого воздуха. Согласно этой формуле, рост сублимационных кристаллов льда будет идти тогда, когда Tрэт < 0, т.е. когда Т<1,75(е - еп). По этому неравенству можно оценить необходимую температуру воздуха при сублимации при разных величинах пересыщения воздуха. Так, при пересыщении воздуха в 1 миллибар температура воздуха должна быть ниже -1,75 С, в 2 мб - -3,5 С, в 4 мб - -7 С, что в действительности и выполняется.

ВЕТРОВЫЕ УСЛОВИЯ

Ветровые условия образования пещерной изморози еще не изучены. Известно, что для роста сублимационных кристаллов льда на поверхности снега движение воздуха необходимо [41]. Наблюдения в пещерах показывают, что наибольшие по массе скопления изморози приурочены к участкам полостей с движением воздуха. Это обстоятельство связано с тем, что большие скорости обтекания воздухом растущих кристаллов позволяют быстрее отводить тепло, выделяющееся при сублимации. Иными словами, при росте из насыщенного пара кристаллы будут быстрее расти в тех точках на их поверхности, где внутреннее тепло уходит быстрее всего и которые будут располагаться там, где радиус кривизны наименьший (кривизна наибольшая) [47]. Кривизна же наибольшая - на концах дендритов, ребрах или гранях кристаллов.
Воздействие обдувания кристалла на уменьшение толщины пограничного слоя и также на увеличение градиентов температуры и влажности вокруг него хорошо видно по экспериментальным данным [48]. В течение нескольких секунд дендритовые веточки выросли из углов гексагональной пластинки при включении воздушного потока около 10 см/с, но на концах веточек появились пластинчатые расширения, когда воздушный поток был выключен.

ТОЛЩИНА СЛОЯ ВЛАГИ

Величина слоя поступающей влаги также сильно влияет как на массу сублимационного льда, так и на форму его скоплений. Развиваются преимущественно те кристаллы, направление наибольшей скорости роста которых не выходит за пределы переохлажденного слоя пара [40]. Чем тоньше слой, тем больше пассивное ориентирующее влияние основания и, наоборот, вплоть до полного отсутствия ориентирующего влияния в условиях равномерного пересыщения значительной толщи пара. Потому хорошо ограненные кристаллы изморози растут в спокойных условиях при незначительном движении воздуха. Например, в штольнях Памира на абсолютной высоте около 4600 м в условиях зала растут скелетные кристаллы пирамидальной формы до 15 см в поперечнике, а в полузасыпанной штольне, где слой влажного воздуха расположен под потолком, образуются сферические формы разных диаметров, состоящие из сростков густо расположенных пластин, игл, дендритов [27].

ВЛИЯНИЕ СУБСТРАТА

Влияние субстрата на сублимацию льда изучено плохо. Сублимация идет на поверхности горных пород (известняки, гипсы, льды и др.), на поверхности металлов, цемента и дерева. Наблюдения показывают, что сублимационные кристаллы не растут на поверхности поливинилхлоридной пленки, капроновой леске. Возможно, это связано с тем, что поверхность этих веществ является несмачиваемой для воды.

МЕСТО В СЕЧЕНИИ ГАЛЕРЕЙ

Есть указания [25, 33], что в наклонных нисходящих пещерах максимум сублимации может быть сдвинут к границе раздела холодного и теплого потоков воздуха, что было показано при исследовании сублимации на нитях - затравках в Аракаевской пещере на Урале. В Кунгурской пещере максимум сублимации сдвинут к своду галерей (гроты Бриллиантовый и Полярный). По-видимому, положение максимума сублимации зависит от толщины и температуры более теплого потока воздуха в пещерном канале. Во времени максимум образования сублимационного льда приурочен к периоду минимальных температур внешнего воздуха, поступающего в пещеру. В Кунгурской пещере это февраль - март. При изменении условий в пещере (резкое похолодание) все сечение пещерной галереи может быть занято потоком сухого холодного воздуха, что приведет к испарению сублиматов. Поскольку изморозь растет с расширением от основания [20], то наиболее уязвимы для испарения (и таяния) именно места прикрепления кристаллов к своду. Поэтому часто в пещерах наблюдается осыпание кристаллов в период похолоданий (пещера Кунгурская, пещера им. ГО СССР и др.).

РОСТ КРИСТАЛЛОВ

После замерзания капель конденсата на стенах начинают развиваться те зародыши кристаллов, ориентировка наибольшей скорости роста которых направлена в сторону с наиболее благоприятными условиями роста. Выдвигаясь вперед, они затрудняют питание остальным кристаллам (перехватывают потоки влаги), задерживают их рост и могут совершенно "заклинить" их.
Отметим, что у поверхности растущего кристалла никогда не бывает равномерного пересыщения воздушного пара, которое на углах и ребрах всегда выше, чем в середине граней [50]. Поэтому при небольших пересыщениях пара образуются столбчатые кристаллы (диффузия к плоскости), при повышенном пересыщении образуются пластинки (диффузия к ребрам), а при дальнейшем увеличении пересыщения возникают дендриты-звездочки (диффузия к вершинам).
При равномерном и незначительном пересыщении влаги кристаллы растут плоскими, благодаря перемещению вещества по поверхности кристалла. Но при возрастании пересыщения различие в интенсивности питания выступов и средних частей граней уже не может компенсироваться перераспределением вещества по поверхности. Ребра и вершины начинают расти быстрее граней и сплошной рост сменяется скелетным. На рисунке 2 показаны примеры скелетных кристаллов пластинчатой и пирамидальной формы (снежинки). Однако в пещерах поступление влаги к кристаллам происходит не равномерно с разных сторон как об облаке, а только с одной стороны. Поэтому скелетные кристаллы часто имеют форму пирамид, обращенных вершиной вниз или лотков, т.е. части граней пирамиды. Все дефекты формы скелетного кристалла связаны с условиями и интенсивностью прихода вещества к конкретным граням кристалла [42]. Этим же объясняется и образование завитков на некоторых пирамидальных кристаллах.

ВРЕМЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ СУБЛИМАЦИОННОГО ЛЬДА

Сублимационные кристаллы льда - это, как правило, сезонные образования, чаще всего они стаивают весной или в начале лета. Но в благоприятных частях пещер (тупиковые ходы, западины, трещины, погребенные пустоты, где температура стен в течения лета остается отрицательной) изморозь может сохраняться на протяжении всего теплого периода года и перелетовывает. Многолетние кристаллы изморози наблюдались в ряде пещер вне зоны развития многолетней мерзлоты: Кунгурской [16], Аскинской, Киндерлинской [28] на Урале, в пещерах Дальнего Востока [6]; в зоне развития многолетне-мерзлых пород: в пещере Путников на Памире [27], Урунгайской в Прибайкалье [35], Вилюйских пещерах [36]. В Кунгурской пещере в ряде мест летом сублимационные кристаллы озерняются под воздействием теплого воздуха. В результате образуются скопления льда на стенах и своде с довольно большой плотностью. Осыпающиеся со сводов кристаллы могут участвовать в образовании метаморфического льда на полу пещеры. Примером могут служить скопления фирнового льда на полу Бриллиантового и Полярного гротов Кунгурской пещеры [29].

ИНТЕНСИВНОСТЬ НАКОПЛЕНИЯ ИЗМОРОЗИ

В большинстве случаев исследования изморози пещер носят качественный характер. Оценок скорости роста изморози в пещерах почти нет. Для Аракаевской пещеры на Урале измерена скорость сублимации на единицу площади свода ее основного зала [25,33], которая оказалась равной 0,2 кг/м2 в сутки (около 2 г/см2 за зиму). В этих расчетах принято, что скорость сублимации постоянна в течение зимы, что позволило интерполировать двухнедельные измерения.
Наши наблюдения в Бриллиантовом гроте Кунгурской пещеры в феврале 1985 г. и апреле 1986 г. показали, что скорость сублимации непостоянна во времени, как непостоянно во времени пересыщение воздуха влагой, и зависит от градиента влажности воздуха и скорости ветра. Наблюдения проводились путем взвешивания ледяного монолита, подвешенного на капроновой леске у свода на выходе потока более теплого воздуха из бокового хода (так называемого Телячьего ходка). Наблюдения в течение 29 часов в 1985 г. показали, что суммарная сублимация на монолит за этот период составила 1,42 г, что соответствует интенсивности сублимации около 0,17 мм/сутки в слое воды или 7 10-4 г/см2час льда. Измерения в апреле 1986 г. показали, что скорость сублимации льда в это время была близка к нулю. Связь сублимации льда с реальной эквивалентной температурой воздуха по наблюдениям 1985-1986 гг. в Кунгурской пещере вынесена на рис. 3. Несмотря на то, что намечается линейная связь, говорить о ней пока рано из-за недостатка данных наблюдения.

ЛЕТНЯЯ СУБЛИМАЦИЯ ЛЬДА

В Кунгурской пещере также отмечена летняя сублимация льда, которая идет в гораздо меньшем объеме, чем зимой, так как обуславливается только тем холодом, который запасли толщи пород и льда за зимний цикл охлаждения пещеры. При этом образуются небольшие пластинчатые кристаллы льда (до 5 мм в поперечнике по наблюдениям в августе-сентябре 1985 г.). Они растут в соответствии со штриховкой Фореля подстилающего ледяного кристалла основания, то есть каждая пластинка сублимационного кристалла является как бы продолжением одной из базисных плоскостей кристалла субстрата. Поскольку у каждого кристалла льда ориентировка базисных плоскостей различна, то при взгляде на ледяную стену под определенным углом хорошо отбиваются границы кристаллов субстрата (льда, на котором растут сублимационные кристаллы) и ориентация базисных плоскостей кристаллов. Наблюдения за ориентацией сублимационных кристаллов позволяют проводить гониометрические исследования кристаллов субстрата без применения специальных методик. На такую возможность указывал еще П.А. Шумский [40].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как видим, из приведенных выше данных механика образования сублимационных кристаллов в пещерах в общих чертах ясна, чего нельзя сказать о динамике процесса сублимации льда, для выяснения которой необходимо проведение дополнительных исследований. Общий анализ интенсивности накопления снежно-ледяных образований в пещерах показывает, что она наибольшая при накоплении осадочных льдов - до 300 г/см2год, интенсивность накопления конжеляционных льдов (льдов, образующихся при послойном намораживании воды) в отдельных полостях может достигать 50 г/см2год и более, а сублимационных льдов - около 2 г/см2год. При этом накопление осадочных льдов непосредственно отражает изменчивость накопления внешних твердых осадков; накопление конжеляционных льдов в пещерах связано с внешними осадками опосредованно, через грунтовые воды, которые в большей части формируются за счет осадков. Формирование сублимационных льдов связи с внешними осадками не имеет, а скорее зависит от температуры и влажности воздуха.
Для сублимационных льдов выяснено, что наибольшие по объему скопления отмечены в пещерах средней полосы и на севере, где преобладают продолжительные холодные зимы, в тоже время в горах максимальное количество сублимационного льда в полостях отмечается в высокогорье (Памир, 4600 м), где также суровые зимы, а в пещерах районов с мягкими зимами (Крым, Кавказ) сублимационного льда накапливается мало.
Поскольку рост сублимационных кристаллов льда в пещерах четко ограничен рамками температуры и влажности воздуха, то форма любого кристалла является отражением тех условий, которые сопровождали его рост. Поэтому, по форме кристалла можно определять те условия, в которых он вырос [9].
Автор не стремился показать, что все вопросы, связанные с сублимацией льда в пещерах, уже решены. Несмотря на обилие опубликованных работ еще до конца не известен механизм роста этих льдов, не говоря уже о количественной стороне этого вопроса. Только дальнейшая разработка теоретических вопросов и проведение экспериментов (например, изучение стадиальности скорости роста кристаллов путем их окрашивания из пульверизатора, измерение температуры и влажности воздуха вблизи кристаллов при помощи дистанционных, точечных приборов) способны дать приемлемое решение вопроса о сублимации льдов в пещерах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев В.Р., Беляк В.И. Пещерные льды Южной Сибири//Вестник МГУ, 1970, N 1, С. 59-65.
2. Алексеева Е.В. Ледяные образования Дивьей пещеры//Пещеры. - Пермь, -Вып. 5(6). С.
3. Альтберг В.Я. Наблюдения в Кунгурской ледяной пещере в 1928 году//Известия ГГИ, - Л., 1930, N 26-27. - С. 69-78.
4. Альтберг. В.Я. Наблюдения в Кунгурской ледяной пещере в 1929-1930 гг.//Известия ГГИ, -Л., 1931, N 32. - С. 77-92.
5. Альтберг В.Я.,Трошин В.Ф. О новых формах кристаллического льда// Известия ГГИ, - Л., 1931, N 32. - С. 93-107.
6. Берсенев Ю.И. Карст Дальнего Востока. - М.: Наука, 1989. - 182 С.
7. Гвоздецкий Н.А. Карст. - М.: Географгиз, 1954. - 352 С.
8. Гляциологический словарь. - Под ред. В.М. Котлякова, Л.: ГИМИЗ, 1984. - 528 С.
9. Головков М.П. Заметка о структуре и морфологических особенностях кристаллов льда//Записки Всероссийского минералогического общества, 1939, т.68, N 2. - С.163-170.
10. Головков М.П. Исследование льда Кунгурской пещеры//Ученые записки ЛГУ, 1939, N 21, сер. геол.-почв.наук, вып. 5. - С. 11-35.
11. Голод В.М., Голод М.П. Микроклимат гипсовых пещер Пинежья //Пещеры Пинего-Северодвинской карстовой области. - Л., 1974. - С. 128-154.
12. Гохман В.В., Троицкий Л.С., Ходаков В.Г. Гидротермический режим и водохозяйственная роль ледника Бертиль на Шпицбергене//Материалы гляциологических исследований. - М., 1982. - Вып. 45. - С. 154-159.
13. Демин Л.В., Берсенев Ю.И., Татарников В.А. Карст Приморского, Хабаровского краев и Амурской области//Карст Сибири и Дальнего Востока. - Владивосток, 1980. - С. 5-54.
14. Дмитриев В.Е. Оледенение пещер как часть гляциосферы земли//Карст Сибири и Дальнего Востока. - Владивосток, 1980. - С. 130-145.
15. Дорофеев Е.П. Ледяные кристаллы Кунгурской пещеры// Пещеры. - Пермь, 1969, - Вып. 7. - С.
16. Дорофеев Е.П. Многолетняя мерзлота и подземные льды Кунгурской пещеры//Проблемы геометеорологии и аккумуляции зимнего холода. - Свердловск, 1990. - С. 18-24.
17. Дублянский В.Н. Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма. - Л.: Наука, 1977. - 182 С.
18. Дублянский В.Н., Ломаев А.А. Карстовые пещеры Украины. - Киев: Наукова Думка, 1980. - 180 С.
19. Дюргеров М. Б. Проблемы и новые методы измерения влажности воздуха в Антарктиде// Антарктика. - М.: Наука, 1986. - Вып. 25. - С. 133-142.
20. Заморский А.Д. Атмосферный лед. Иней, гололед, снег и град. - М.-Л.: Из-во АН СССР, 1955. - 377 С.
21. Кикнадзе Т.З. Карст массива Арабика. - Тбилиси: Мецниереба, 1972. - 248 С.
22. Кикнадзе Т.З. Геология, гидрогеология и активность известнякового карста. - Тбилиси: Мецниереба, 1979. - 232 С.
23. Коломыц Э.Г. Структура снега и ландшафтная индикация. - М.:Наука, 1976. - 207 С.
24. Кузьмин П.П. Процесс таяния снежного покрова. - Л.:ГИМИЗ, 1961. - 345 С.
25. Лобанов Ю.Е. Отрицательные температурные аномалии и морфология пещер в карбонатных массивах//Аккумуляция зимнего холода в горных породах и его использование в народном хозяйстве. - Пермь, 1981. - С. 28-30.
26. Мавлюдов Б.Р. Особенности строения снежно-ледяных образований в пропасти Снежной на Западном Кавказе//Материалы гляциологических исследований. - М., 1980. - Вып. 40. - С. 189-193.
27. Мавлюдов Б.Р. Оледенение пещер Памира//Материалы гляциологических исследований. -М., 1987. - Вып. 59. - С. 173-179.
28. Мавлюдов Б.Р. Оледенение пещер Урала//Материалы гляциологических исследований. - М., 1988. - Вып. 61. - С. 123-129.
29. Максимович Г.А. Пещерные льды//Известия ВГО СССР. - 1947, т.79, N 5. - С. 237-250.
30. Максимович Г.А., Горбунова К.А. Карст Пермской области. - Пермь, 1958. - 184 С.
31. Максимович Г.А. Основы карстоведения. - Пермь, 1963, ч.1. - 445 С.
32. Максимович Г.А. Инструкция по изучению пещерного льда и ледяных пещер//Методика изучения карста. - Пермь, 1963. - Вып. 9. - С. 27-35.
33. Рыжков А.Ф., Лобанов Ю.Е., Мамаев Ю.М. Формирование температурных аномалий и образование атмогенного льда в уральских пещерах в карбонатных отложениях//Проблемы геометеорологии и аккумуляции зимнего холода. - Свердловск, 1990. - С. 25-28.
34. Ступишин А.В. Пещерные льды Среднего Поволжья и природа их образования//Спелеология и карстоведение. -М., 1959. - С. 53-62.
35. Филиппов А.Г. Ледяные пещеры Иркутской области//Аккумуляция зимнего холода в горных породах и его использование в народном хозяйстве. - Пермь, 1981. - С. 58-60.
36. Филиппов А.Г. Карстовые пещеры в гипсах на реке Вилюй (Якутия)//Доклады АН СССР. - 1988, т. 299, N 3. - С.697-701.
37. Филиппов А.Г., Школьник О.А. Геология новых гипсовых пещер Восточной Сибири//Пещеры. - Пермь, 1988. - Вып. 21. - С. 52-65.
38. Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. - Л.: ГИМИЗ, 1974. - 568 С.
39. Шафрановский И.И. Симметрия в природе. - Л.: Недра, 1985. - 168 С.
40. Шумский П.А. Основы структурного ледоведения. - М.: Из-во АН СССР, 1955. - 492 С.
42. Colbeck S.C. On the micrometeorology of surface hoar grouth on snow in mountain area//Boundary-layer meteorology. - 1988, v. 44, n. 1-2. - P. 1-12.
42. Franc F.C. Snow crystals//Contemporary Physics. - 1982, v. 23, n. 1, P. 3-22.
43. Jamashita A., Asano A. Morphology of ice crystals growth from the vapour at temperatures between -4 and -1,5oC// Journal of the Meteorological Society of Japan. - 1984, v. 62, n. 1. - P. 140-145.
44. Harris-Hobbs R.L., Coopen W.A. Fild evidence supporting quantitativ predictions of secondary ice production rates //Journal of the Atmospheric Sciences. - 1987, v. 44, n. 7. - 1071-1082.
45. Knight C.A., Devries A.L. Growth forms of large frost crystals in the Antarctic Devries//Journal of Glaciology. - 1985, v. 13, n. 108. -
P. 127-135.
46. Knudson G.E., Hedges J. Decorah Ice Cave State Preserve// Proc.Iowa Acad. Sci. -1973, v. 80, n. 4. - P. 178-181.
47. Maddox J. Snowflakes are far from simple//Nature. - 1983, v. 306, n. 5938. - P. 1018.
48. Mason B.J. Snow crystals, natural and man made// Contemporary Physics. - 1992, v. 33, n. 4. - P. 227-243.
49. Matsuo T., Fukuta N. Experimental study of ice srystal growth below water saturation in the University of Utah supercooled cloud tunnel//Papers in Meteorology and Geophysics. - 1987, v. 38, n. 4. - P. 247-264.
50. Nakaya U. Snow crystals: natural and artificial. - 1954: Harvard University Press. - 510 P.
51. Parungo F.P. Ice crystals growth at (-8 + 2)oC//Journal Rech. Atmos. - 1983, v. 17, n. 2. - P. 139-156.

ПОДПИСИ К РИСУНКАМ К СТАТЬЕ Б.Р. МАВЛЮДОВА

Рис. 1. Суммарная диаграмма, показывающая облик сублимационных кристаллов льда как функцию температуры воздуха (T,оС) и пересыщения водяного пара по отношению ко льду (S, %) [48]. W - линия, соответствующая давлению водяного пара над переохлажденной водой при данной температуре. Форма кристаллов: 1 - пластинки; 2 - иглы; 3 - полые призмы; 4 - пластинки, разбитые на секторы; 5 - дендриты (ветвистые кристаллы); 6 - толстые пластинки (скелетные); 7 - сплошные очень толстые пластинки; 8 - сплошные призмы; 9 - бокалы.
Рис. 2. Воронкообразные структуры скелетных сублимационных кристаллов льда: (а) на полых призматических колоннах, (б) блюдцеобразные - на гексагональных пластинках.
Рис. 3. Связь сублимации льда (C 10-4 г/см2 час) в Кунгурской пещере на Урале с реальной эквивалентной температурой воздуха (tэ). Наблюдения: 1 - февраля 1985 г.; 2 - апреля 1986 г.